增强型A320飞机电源系统的维护经验

增强型A320飞机电源系统的维护经验发布日期：2011-09-13字体缩放：％也我要投稿摘要：增强型A320飞机电源系统尽管已经很成熟了，但在我们维护的过程中，还是遇到不少电源系统的故障，比较常见的就是GCU、GAPCU、和IDG的故障，现在将我们的宝贵经验总结出来与各位同行分享。关键词：GCU(发电机控制组件)IDG(整体驱动发电机)GAPCU(地面电源和APU电源控制组件)XX公司目前执管着12架增强型A320飞机。增强型A320飞机电源系统选装了增强型电源系统(EEPGS—Enhancedelectricalpowergenerationsystem)主要体现在将老A320的辅助动力装置发电机控制组件(APUGCU)和地面电源控制组件(GPCU)组成为一个单一的组件——地面和辅助动力控制组件(GAPCU)；其次，电子发电机接口组件(EGIU)和发电机控制组件(GCU)集合成两个新型的GCU，分别控制监控两个IDG。EEPGS新组件的成功应用，其成本将比老A320安装的组件更低，性能将更可靠，使航空公司的直接维修成本降低。尽管系统相当成熟，但在我们维护的过程中，还是遇到不少电源系统故障，比较常见的就是IDG、GCU及GAPCU故障。一、增强型A320飞机电源系统原理简介：交流电源主要从两个发动机传动的整体驱动发电机(IDG)和APUGEN获得(见图1)。IDG由恒速传动装置(CSD)和发电机(GEN)组成。两个GEN均由各自GCU控制监控。GCU从发电机接受并处理参数信号，若参数正常，则发出一信号控制相应发电机的GLC(发电机馈线接触器)工作，从而将电源正常输出。相反，当参数不正常，GCU控制相应部件进行调节、作动或断开发电机的输出。对于地面电源及APU电源，则是由GAPCU控制监控。GAPCU与GCU功能基本一样。ACESSSHEDBUSi^rs-ptiitcirn.A^!图1增强型A320飞机电源系统原理简图1、GCU/GAPCU的简单原理:FOR-P^IncCHImPPF!:Hflaifyfi-CR;C-BnonakwC-snCralRala^PMKj：Pcmannnt41igndEGmrEai"FUELPUMPS1LHrRHlIDG1FAPEC3EI*Vl>r*L¥JJI口闪:『心TRAH3FEH$:常nhtwwkM1PP2则DCBATBUSSUFF^.Y：B.ECTR1GA-PjaRAME.TEq£GOWUTER蹴毗I冲cWiONeOKTROLANQRBGUtAFHSN〜FRRAIRACM.COM图2GCU及发电机工作原理简图GCU具有如下主要功能：调节发电机电压；调节发电机电源输出频率；调节发电机的转速；发电机的控制及保护；提供信号给SDAC以ECAM显示;通过GAPCU，提供信息给CFDSo其NVM还可记录7个航段的故障信息。GEHERAT-ORGILINLETTEMF1*.THF^WMDSCDBHECTinfilF»1ERM*LmSG.F^JLLDEWDSDFADEC4I«rflSuMCiEUj㈣幣CFD-5M=ESSAGES凸£U!FTP阴北和貂斗川Z4LuurMrFW-Ql-hHI*IDNmsBUREheatEKCHA^EFILOW刖EED口■■'ERHE-AT7E«r>ia5c湖■匚FADECCiLihFWdLuurfFm-口VERHEAT7Eiwr>ia5cGILINLETTEMFHEATEXCHA^CEFILOWS.iEED|-GCtE拓｛ECAMIELE匚冋卵E釘鈿Y出AIRACM.COM图3GCU监控参数从图3可以看出，当GCU监控到下列参数异常时，实施保护控制，脱开IDG或断开发电机输出，从而有效的保护IDG：・滑油出口温度：ECAM上有温度指示。若温度：达到142°C,ECAM上出现Advisory信息；达到185C，警告且故障灯亮，要求人工脱开。可人工地面复位。若温度达到185C未脱开，则温度上升到200C时，IDG将自动热脱开。这种情况人工不能脱开、不可复位，IDG必须更换。滑油压力：由滑油压力电门向GCU提供信号。在发动机转速正常情况下，出现IDG内滑油压力〈140psi,要求人工脱开IDG。欠速：当IDG输入轴转速信号低于规定范围值时，GCU通过伺服活门继电器(SVR)控制IDG内的伺服活门(SV)进行调节。出现欠频时，复位发电机电门无效。过压：探测到V达到130±1.5V,GCR、PRR跳开。反延时作动。过频：探测到F达到435±1HZ，延迟4.5s,GCR、PRR跳开。过载/过流：由电流互感器(CT)发出信息给GCU。ECAM警告且对过载有故障指示。差动保护：由电流互感器(CT)发出信息给GCU。当有差动电流量50+10A,80ms时，跳开GCR、PRR。2、整体驱动发电机IDG的简单原理(图4)：IDG由恒速传动装置(CSD)和发电机(GEN)组合而成。通过QAD(quickattachdetach)安装在附件齿轮箱上，便于拆装°IDG由附件齿轮箱传动，进而传动发电机发电输出。其监控保护由GCU完成。IDG由IDG滑油系统进行冷却和润滑，包括自带的滑油回路及一燃油/滑油热交换器。当回油滤出现堵塞时，DPI(deltapressurepop-outindicator)指示器将会自动弹出，此时应检查回油滤污染情况，视情维修。飞行中，当出现故障时，空中可通过35VU(见后面图9)上相应电门人工脱开IDG；空中一旦脱开，只有在地面通过人工复位环才能复位；由于GCU的抑制信号，在地面人工不能脱开IDG。FMGINF=IREIDt2OIL.COOLERFANcLIiieWjFUELrnoH■*-IAKKFUELTONEpfiVCJ)ROTOR□PIILOF|WYURftULlCTRWillilT□irrEREN'QEJEJ1HTCFIAilLICmW$吒由＜1/JMWOoRE5ETMlNgFMGINF=IREIDt2OIL.COOLERFANcLIiieWjFUELrnoH■*-IAKKFUELTONEpfiVCJ)ROTOR□PIILOF|WYURftULlCTRWillilT□irrEREN'QEJEJ1HTCFIAilLICmW$吒由＜1/JMWOoRE5ETMlNgGENERATORIEI#§E)枚栖AQIUCIRCUIJT10NSYSTPWF'WC:tI,Mkqi'ivLCvn^orvlsr口断：OH^oninElfliPnra^urHindCHhqr百屮P；^11P-TH^HaJIWAIRACM.COM图4IDG简图二、IDG、GCU及GAPCU故障总结:在我公司A320机队中，电源系统故障率相对别的系统还是比较大的。从05年7月至今，据不完全统计，由于GCU失效而导致的故障有26次，由GAPCU失效而导致的故障有9次，而IDG失效而导致的故障有2次。1、GCU和GAPCU的故障:在维护工作中，机组一般都反映电源不能正常接通，有时复位发电机电门可以正常接通，但有时复位后接通仍无效，且有下列现象：ECAM页面：GEN1(2)FAULT信息(APU出现APUGENFAULT信息)航后报告：24-22-34GCUx(1XUx)或者24-41-34GAPCU信息故障数据：FAILSAFE字样，且数字列阵中，第一个为“0100”该故障一旦出现，相应的发电机则不供电。飞行机组可复位一次，若不成功，则要考虑获取其他的电源。在航材充分的情况下，我们首选更换GCU，更换GCU后一般故障不再出现。针对这种现象，空客公司也作了大量的数据统计。据空客TFU信息，这种现象易发生在件号为767584J的GCU和件号为1700667D的GAPCU。将故障的GCU、GAPCU提交维修单位，发现造成这种故障的原因——CU或GAPCU探测到供电电源超限产生“FAILSAFE”信息，且将“0100”存储到一静态存储器(SRAM)中。空客TFU中要求一旦出现该故障信息，必须将故障件送交维修厂家进行抹除。且故障易出现在下表情况：名称件号序号范围GCU767584JAAAY001992和AAAY002006一-AAAY003472GAPCU1700667DAADU001647、AADU001653和AADU001679—AADU0024092、IDG的故障：关于IDG的故障，目前为止，湖南公司A320机队仅出现了两次。一次是06年9月20日，B-6272飞机空中反映2发IDG低滑油压力，接着2发断电。落地后ECAM出现“GEN2FAULT”，检查发现2发IDG滑油滤被金属屑堵死，更换IDG后正常。另外一次07年8月份，B-6253因断电导致两次中止起飞，具体情况如下:

(1)故障现象:(1)故障现象:2007年8月2日，B-6253飞机执行CZ3142航班在北京起飞滑跑过程中，因2#发电机断电，机组中止起飞，复位2#发电机电门后，工作正常，继续执行航班。航后更换了GCU，测试正常。CFDS故障信息：IDG2(E2-4000XU)和SERVVLV/GCU2(1XU2)8月6日，该机在长沙出港正常，但在执行CZ3141航班，于湛江起飞滑跑过程中，再次出现2#发电机断电现象，故障信息为：ELECGEN2FAULT,机组中止起飞，复位发电机电门后正常°CFDS故障信息仍然是：IDG2(E2-4000XU)和SERVVLV/GCU2(1XU2)。航后再次更换了GCU，测试正常。(2)分析、排故经过：由于发生了两次中止起飞的事件，我们也不敢掉以轻心，召开了专题空地协调会，建议机组不关APU起飞。同时与厂家代表积极联系，询问换下的两个GCU的修理情况。厂家代表也很重视，专程来长沙与我们共同研究。在得知换下的两个GCU检测都没有故障的情况后，我们立即将B-6253飞机的右发IDG换下，并快速送厂家鉴定分析，经厂家分解检查后发现泵马达组件上的控制装置中的锥形弹簧断裂(见图5)，分析认为因该弹簧断裂导致永磁发电机超频，继而使得IDG保护电路作动是导致该机断电的根本原因，IDG的修理报告见附件。图5锥形弹簧断裂的情况由此可见，对于电源系统瞬时断电的故障，不一定都是由GCU引起的，应该具体问题具体分析。对于整个机队的GCU拆换频率过高，也应该仔细分析，不能一概认为是GCU的可靠性不高和修理质量不高，应该仔细分析和研究GCU的修理报告。3、关于GAPCU的故障：GAPCU是增强型A320飞机电源系统所独特的，就是将以前的APU的GCU与以前的地面电源控制组件合二为一（见图6）。这样合二为一有减少电子设备、减轻飞机的重量的好处，但是这样设计存在不科学的地方，存在这样的可能性：当GAPCU故障时，APU无法向飞机供电，地面电源也因为GAPCU故障而无法向飞机供电，这样飞机就只能停场排故了。我们就曾经遇到短停飞机落地后，由于GAPCU故障，APU起动好后无法向飞机供电，插上地面电源车后，地面电源也接不通，换另外一台电源车，地面电源仍然接不通，最后飞机只好先停下发动机。后来我们通过查阅MEL，发现APU供电故障后，要使用地面电源供电以前，APU的主电门必须放在“OFF”位。我们这才发现插电源车时，APU没有停车，APU的主电门仍然放在“ON”位，所以才导致地面电源也接不通。因此我们获得了一条宝贵经验：由于GAPCU故障而导致APU不能正常供电后，要想地面电源供电正常接通，APU的主电门必须放在“OFF”位。

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不要用IDG导线做把手。如果IDG导线被拉松，它能引起导线或发动机的损坏。拆导线之前，在全部导线上做好标记。导线错误的连接将造成设备损坏。如果发现电插头有明显的电弧痕迹，需更换吊架上的线束(见图7)。图7IDG的导线束注意正确地支撑IDG，以水平直线方向拉出IDG,如果过高的提起IDG或不能充分的支撑IDG,将导致输入封严的损坏。(2)安装注意事项：确保正确地安装IDG,否则会引起结合面的损坏。不要使用外部零件拉起或提起IDG，否则将造成IDG损坏。确保管路没有扭转，否则会损坏管路。确保接头没有扭曲，否则会造成IDG螺纹损坏。

（见图8）安装IDG的导线和插头时，如垫圈安装不正确，接线桩会变热和烧蚀。方垫圈必须安装在IDG输出导线和接线桩之间，圆形垫圈必须安装在相位电缆和螺帽之间。安装插头时，注意：MTVALVE亦£评FllTFRAPINDICATDRELEEISLELECTRICALoctri亡uronbTEFJUIIMAL9LOCKCOVEKTEPJtfih^iLBLOCSnwk^FuMTVALVE亦£评FllTFRAPINDICATDRELEEISLELECTRICALoctri亡uronbTEFJUIIMAL9LOCKCOVEKTEPJtfih^iLBLOCSnwk^Fui□IL-iNPQRlSJ2AVENGEFLTERCHARGEfLTERr-^ES-EUREOILBVTFIUFORTPCfiTTAIRACM.COM图8IDG的安装当拧紧插头时力矩值增加，到完全接合后插头发出卡嗒声;导线端部有标记。

拧紧滑油进/出口管路时，使用两个扳手固定接头，否则会传送太大的扭矩到IDG管接头，损坏IDG凸缘。只有当故障信息不再存在时，IDGFAULT灯才会灭；此时发电机琥珀色FAULT灯亮。3、发动机静态时IDG脱开和衔接功能的操作测试的注意事项：起动发动机前需人工复位IDG脫开机械装置，以免发动机起动时损坏啮合-LE.齿。在地面做脫开测试时，将GCU跳开关拔出以解除GCU所产生的欠速条件抑制信号。脫开IDG:按压电源面板上IDG（红色保护盖）电门，但按压不得超过3s；且两次按压之间不得少于60s，防止脫开线圈过热损坏。需要两个人做该测试：一人保持脫开复位环，另一人按压驾驶舱电源控制板35VU（图9）上的IDG按钮电门。ELECAUTOOFFELECAUTOOFF图935VU面板如果在按手册中的要求不能复位IDG脫开机构，需要更换IDG。4、排放IDG滑油、报废滤芯并更换的注意事项：如果排出的滑油有燃油味，完成滑油化学污染后IDG的勤务，如果认为排出滑油的状况不正常，对排放的IDG滑油做抽样检查。检查滤芯时（图10），建议目视检查IDG滑油滤是否有污染、屑末。在安装滤盖之前确保组件固定在IDG回油滤滤杯内，不要通过拧紧滤子盖上的螺钉迫使油滤器组件进入壳体。在雨天、有雾或者潮湿的状况下，在加油程序期间应小心以防止IDG滑油被水污染。如冷转发动机，在做检查之前确保滑油量是稳定的。如环境空气温度小于20°C,油量在30分钟后才能保持稳定。因此在这之前，在油窗上的油量指示将是不正确的。在不准确时添加滑油，会引起IDG失效的危险。当IDG中滑油太多或不足时不得运转IDG,否则将引起IDG的损坏。AMM20-34-00中给出批准使用的IDG滑油品牌名称。IDG加滑油或者补加滑油时，必须使用新滑油。图10IDG的滑油滤漏油位置漏油位置LOCATION:不适用N/A静态漏油检查静态漏油检查STATICLEAKCHECK:合格PASS结束语：要将增强型A320飞机电源系统维护好，首先要掌握好该系统的原理，了解系统部件的结构和功能，熟知飞机目前的状况；其次要获得准确的信息，包括飞机的故障、厂家、部件修理报告等信息；再就是要熟知维护手册，严格地按手册去维护飞机；最后就是要不断地总结经验，同时吸取他人的先进经验，取长补短，才能更好地完成我们的维护工作。附:B-6253飞机右发IDG的修理报告：厦门汉胜秦岭宇航有限公司HAMILTONSUNDSTRANDQINLINGAEROSPACE(XIAMEN)LTD.工程分析报告ENGINEERINGANALYSISREPORT合同号ContractNo.:HS270308778工作指令号WorkOrderNo.:CSX20070823A客户Customer：ChinaSouthernChangshaBranch件名Description：IDG序号S/N：AAB3001126飞机型号A/CType：A320飞机编号A/Cnumber：B6253接收件号P/NReceived：1706903接收日期DateReceived：2007-8-23发送件号P/NShipped：1706903完成日期DateCompleted：总运行时间TSN：6116上次修理后使用时间TSR:N/A上次翻修后使用时间TSO：N/A客户要求CUSTOMERREQUEST:Repair客户声明CUSTOMERSTATES:断电飞机自检数据BITEDATA:N/A无法获得进行故障验证测试VERIFICATIONTESTED是YES是否确定拆下原因REMOVALREASONVERIFIED是YES测试检查INSPECTIONTESTS脱开功能测试DISCONNE